專利名稱：一種深吃水桁架式浮式平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種浮式平臺，特別是關(guān)于一種深吃水桁架式浮式平臺。
背景技術(shù)：
隨著海洋開采范圍的日益擴大，開發(fā)深水石油已成為石油工業(yè)的重要前沿陣地。在深水油氣開發(fā)中根據(jù)采油模式的不同，一般可分為干式采油、濕式采油和干濕組合式采油等。與干式采油樹相比，濕式采油樹安裝在水下，不僅投資成本較高，也不利于調(diào)節(jié)和操控。特別是當(dāng)產(chǎn)油率過低甚至不出油時，需要使用移動鉆井裝置取出水下的采油樹系統(tǒng)，進(jìn)行修井作業(yè)，這大大增加了作業(yè)成本。通常，采油樹系統(tǒng)的維修是比較頻繁的，維護(hù)費用可達(dá)到平臺總維修費用的一半，而由于停工所帶來的經(jīng)濟(jì)損失則更加嚴(yán)重。因此，采用干式采油樹可以大幅降低平臺成本。由于干式采油系統(tǒng)對平臺與立管的相對運動，特別是垂蕩運動有嚴(yán)格的限制，因此，在深水浮式平臺中，目前只有張力腿平臺和深吃水單柱式平臺可滿足干式采油要求。然而，這兩種平臺在深水開發(fā)中也存在著各自的問題和應(yīng)用限制，當(dāng)水深超過1500米時，張力腿平臺的造價急劇上升，張力腿的設(shè)計和安裝難度較大；而深吃水單柱式平臺的上部甲板面積比較小、設(shè)計難度大、油氣處理設(shè)施布置困難；另外其干拖、扶正和頂部模塊在海上的安裝等需要投入很大的成本，也存在一定的風(fēng)險。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種甲板面積大、可整體拖航、運動性能優(yōu)良、可適應(yīng)不同采油模式，具有無條件穩(wěn)性的深吃水桁架式浮式平臺。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種深吃水桁架式浮式平臺，其特征在于它包括一中心具有方孔的下浮箱，所述下浮箱內(nèi)間隔設(shè)置有若干水密艙，所述水密艙內(nèi)設(shè)置有用于壓艙的重物；所述下浮箱底部設(shè)置有一與其連為一體的垂蕩板，所述垂蕩板上設(shè)置有若干通孔，所述下浮箱頂部設(shè)置有若干連接孔，通過所述連接孔固定連接有與其焊接為一體的一空間桁架，所述空間桁架頂部穿過設(shè)在一上浮箱中心設(shè)置的方孔內(nèi)，所述上浮箱內(nèi)設(shè)置有一圈水密通道；所述水密通道的兩側(cè)隔設(shè)有若干水密艙；所述上浮箱頂部設(shè)置有若干大截面立柱，每一所述立柱上設(shè)置有一組連接海底的系泊纜，各所述立柱頂部固定連接一甲板，所述甲板的底部與所述桁架頂部對應(yīng)設(shè)置有固定連接件，所述甲板內(nèi)部和頂部設(shè)置有油氣處理模塊和鉆井模塊。所述空間桁架由若干垂直鋼管、水平鋼管、X相交鋼管和支撐鋼管組成，所述垂直鋼管底部穿過連接孔固定連接在下浮箱的底部，所述垂直鋼管的頂部通過固定連接件固定在所述甲板底部，所述垂直鋼管與X相交鋼管的底部相交于所述連接孔上，所述空間桁架和下浮箱在船廠建造時即焊接為一體。所述空間桁架全部收縮在所述立柱之間時，所述上浮箱與所述下浮箱之間的間距為O. 5米。[0008]所述上、下浮箱的整體形狀呈三邊形、四邊形、六邊形和八邊形中的一種。[0009]所述立柱的截面形狀呈圓形、方形、多邊形和類圓形中的一種。[0010]所述上、下浮箱的外輪廓的每一拐角處均設(shè)置呈圓角。[0011]本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本實用新型由于設(shè)置了 可以通過空間桁架伸縮的上、下兩層浮箱，并在下浮箱的各水密艙內(nèi)裝載了用于壓艙的重 物，因此在采油作業(yè)過程中可以使兩層浮箱呈展開狀態(tài)，不但能夠確保浮式平臺在采油作 業(yè)過程中浮心高于重心，使本實用新型無論在什么情況下都能保持無條件穩(wěn)定狀態(tài)，而且 使下浮箱吃水更深，承受載荷更小。2、本實用新型由于在上浮箱頂部設(shè)置了若干大截面的 立柱，且本實用新型的浮式平臺立柱比傳統(tǒng)半潛式平臺立柱吃水更深，使上浮箱遠(yuǎn)離波浪 作用，大幅減小了上浮箱受到的波浪誘導(dǎo)力和彎矩。3、本實用新型由于設(shè)置了上、下兩層浮 箱，通過增大排水量來獲得更高的附加質(zhì)量和阻尼，提高了平臺垂蕩運動周期，使其遠(yuǎn)離波 浪周期，難以發(fā)生共振，減小了垂蕩運動幅度，使本實用新型具有比傳統(tǒng)半潛式平臺更好的 垂蕩運動性能，因此可滿足干式采油要求。4、本實用新型由于將浮式平臺設(shè)置成具有可伸 縮結(jié)構(gòu)，因此可以在收縮狀態(tài)下，采用干拖或濕拖方式將浮式平臺整體運送至安裝地點，不 但遷移方便，而且降低了運輸成本。5、本實用新型由于在建造場地或碼頭組裝甲板上部的 油氣處理模塊和鉆井模塊，因此與在海上安裝油氣處理模塊和鉆井模塊相比，安裝成本大 大降低。6、本實用新型由于采用多個大截面的立柱結(jié)構(gòu)，使甲板的面積增大，便于操作和 布置油氣處理模塊和鉆井模塊，因此可提高甲板作業(yè)效率和設(shè)施布置的安全性。7、本實用 新型由于在下浮箱方孔的底部連接一垂蕩板，可有效增加浮式平臺垂蕩附加質(zhì)量和垂蕩阻 尼，改善浮式平臺的垂蕩運動性能；且垂蕩板可以給輸油管/鉆井立管提供有效地支撐，因 此降低了輸油管、立管所受的彎矩。8、本實用新型由于在上浮箱內(nèi)間隔設(shè)置有一圈供工作 人員方便行走的水密通道，并在水密通道的兩側(cè)隔設(shè)有若干水密艙，確保上浮箱結(jié)構(gòu)受損 后的結(jié)構(gòu)冗余度和平臺穩(wěn)性，因此確保浮式平臺安全性。它廣泛用于海上石油開采之中。


[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖[0013]圖2是本實用新型的收縮狀態(tài)主視圖[0014]圖3是本實用新型下浮箱和垂蕩板結(jié)構(gòu)俯視圖[0015]圖4是本實用新型的上浮箱結(jié)構(gòu)俯視圖[0016]圖5是本實用新型上浮箱結(jié)構(gòu)的側(cè)截面示意圖具體實施方式
[0017]
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。[0018]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實用新型包括一中心具有方孔的下浮箱1，在下浮 箱I內(nèi)間隔設(shè)置有若干水密艙11，在水密艙11內(nèi)設(shè)置有用于壓艙的重物；下浮箱I底部設(shè) 置有一與其連為一體的垂蕩板2，垂蕩板2上設(shè)置有若干通孔21，下浮箱I頂部設(shè)置有若干 連接孔3，通過連接孔3固定連接有與其焊接為一體的一空間桁架4，空間桁架4頂部穿過 設(shè)在一上浮箱5中心設(shè)置的方孔內(nèi)，在上浮箱5內(nèi)設(shè)置有一圈水密通道51 ;水密通道51的 兩側(cè)隔設(shè)有若干水密艙52 ;上浮箱5的頂部設(shè)置有若干大截面立柱6，每一立柱6上設(shè)置有一組連接海底的系泊纜7，各立柱6的頂部固定連接一甲板8，甲板8的底部與空間桁架4的頂部對應(yīng)設(shè)置有固定連接件9，甲板8內(nèi)部和頂部設(shè)置有油氣處理模塊和鉆井模塊10。上述實施例中，如圖1、圖2、圖3所示，空間桁架4由若干垂直鋼管41、水平鋼管42、X相交鋼管43和支撐鋼管44組成，垂直鋼管41底部穿過連接孔3固定連接在下浮箱I的底部，垂直鋼管41的頂部通過固定連接件9固定在甲板8底部，垂直鋼管41與X相交鋼管43的底部相交于連接孔3上，空間桁架4和下浮箱I在船廠建造時即焊接為一體。上述實施例中，當(dāng)拖航工況時，空間桁架4全部收縮在立柱6之間時，上浮箱5與下浮箱I之間的間距為O. 5米。上述實施例中，如圖1所示，當(dāng)?shù)竭_(dá)作業(yè)區(qū)域后，通過甲板8上起重設(shè)備將空間桁架4及下浮箱I下降展開，通過支撐構(gòu)件53將立柱6的外部與空間桁架4的頂部焊接為一體。上述實施例中，上、下浮箱5、1均為一寬大箱形結(jié)構(gòu)，其箱體均可采用的整體形狀呈三邊形、四邊形、六邊形和八邊形中的一種。上述實施例中，大截面立柱6的截面形狀均可采用圓形、方形、多邊形和類圓形中的一種。上述實施例中，為了減小上、下浮箱5、1所受拖曳力，將上、下浮箱5、1的外輪廓的每一拐角處均設(shè)置呈圓角。上述實施例中，下浮箱I內(nèi)的水密艙填充的壓艙的重物為鐵礦砂或其它重物，以保證浮式平臺的浮心高于重心，使浮式平臺具有無條件穩(wěn)定性。上述實施例中，如圖4、圖5所不，上浮箱5內(nèi)的一圈水密通道51可用于人行通道，水密通道51的兩側(cè)的若干水密艙52可用于存放燃油、淡水艙、設(shè)備艙和可調(diào)壓載水艙等，以保證上浮箱5受損后的結(jié)構(gòu)冗余度，確保浮式平臺的安全。上述實施例中，如圖1、圖4所示，每一立柱6均通過一組系泊纜7多點錨泊定位方式定位，并采用傳統(tǒng)錨固方式將系泊纜7連接到海底的各錨點。上述實施例中，甲板8可以采用桁架式甲板結(jié)構(gòu)、箱形甲板結(jié)構(gòu)中的一種。上述實施例中，油氣處理模塊和鉆井模塊10可以根據(jù)油田開發(fā)模式的不同，選用現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)設(shè)備進(jìn)行配置，在此不再贅述。上述實施例中，系泊纜7可采用現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。本實用新型的操作過程包括以下步驟I)本實用新型在拖航工況時，空間桁架4通過垂直鋼管41的頂部的固定連接件9與甲板8底部固定連接，此時空間桁架4的整體收縮在各立柱6之間，使下浮箱I貼近上浮箱5，浮式平臺整體為收縮狀態(tài)；2)當(dāng)浮式平臺到達(dá)作業(yè)區(qū)域后，將各個系泊纜7與海底的各錨點固接起來，保證平臺穩(wěn)定；3)切割掉固定連接件9，采用起重設(shè)備將空間桁架4及下浮箱I下降至水下作業(yè)區(qū)域的位置；4)將立柱6的外部通過支撐構(gòu)件53與空間桁架4頂部焊接為一體；5)分別向下浮箱I內(nèi)的各個水密艙11內(nèi)填充海水、鐵礦砂或其它重物，使浮式平臺到達(dá)設(shè)計吃水位置；[0037]6)分別將海底井下的輸油管穿過垂蕩板2上的通孔21，連接油氣處理模塊和鉆井 模塊10 ；[0038]7)啟動油氣處理模塊和鉆井模塊10，即可開始采油作業(yè)。[0039]上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)和連接方式等都是可以 有所變化的，凡是在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在 本實用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種深吃水桁架式浮式平臺，其特征在于它包括一中心具有方孔的下浮箱，所述下浮箱內(nèi)間隔設(shè)置有若干水密艙，所述水密艙內(nèi)設(shè)置有用于壓艙的重物；所述下浮箱底部設(shè)置有一與其連為一體的垂蕩板，所述垂蕩板上設(shè)置有若干通孔，所述下浮箱頂部設(shè)置有若干連接孔，通過所述連接孔固定連接有與其焊接為一體的一空間桁架，所述空間桁架頂部穿過設(shè)在一上浮箱中心設(shè)置的方孔內(nèi)，所述上浮箱內(nèi)設(shè)置有一圈水密通道；所述水密通道的兩側(cè)隔設(shè)有若干水密艙；所述上浮箱頂部設(shè)置有若干大截面立柱，每一所述立柱上設(shè)置有一組連接海底的系泊纜，各所述立柱頂部固定連接一甲板，所述甲板的底部與所述桁架頂部對應(yīng)設(shè)置有固定連接件，所述甲板內(nèi)部和頂部設(shè)置有油氣處理模塊和鉆井模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的一種深吃水桁架式浮式平臺，其特征在于所述空間桁架由若干垂直鋼管、水平鋼管、X相交鋼管和支撐鋼管組成，所述垂直鋼管底部穿過連接孔固定連接在下浮箱的底部，所述垂直鋼管的頂部通過固定連接件固定在所述甲板底部，所述垂直鋼管與X相交鋼管的底部相交于所述連接孔上，所述空間桁架和下浮箱在船廠建造時即焊接為一體。
3.如權(quán)利要求1所述的一種深吃水桁架式浮式平臺，其特征在于所述空間桁架全部收縮在所述立柱之間時，所述上浮箱與所述下浮箱之間的間距為0. 5米。
4.如權(quán)利要求2所述的一種深吃水桁架式浮式平臺，其特征在于所述空間桁架全部收縮在所述立柱之間時，所述上浮箱與所述下浮箱之間的間距為0. 5米。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種深吃水桁架式浮式平臺，其特征在于所述上、下浮箱的整體形狀呈三邊形、四邊形、六邊形和八邊形中的一種。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種深吃水桁架式浮式平臺，其特征在于所述立柱的截面形狀呈圓形、方形、多邊形和類圓形中的一種。
7.如權(quán)利要求5所述的一種深吃水桁架式浮式平臺，其特征在于所述立柱的截面形狀呈圓形、方形、多邊形和類圓形中的一種。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的一種深吃水桁架式浮式平臺，其特征在于所述上、下浮箱的外輪廓的每一拐角處均設(shè)置呈圓角。
9.如權(quán)利要求5所述的一種深吃水桁架式浮式平臺，其特征在于所述上、下浮箱的外輪廓的每一拐角處均設(shè)置呈圓角。
10.如權(quán)利要求6所述的一種深吃水桁架式浮式平臺，其特征在于所述上、下浮箱的外輪廓的每一拐角處均設(shè)置呈圓角。
專利摘要本實用新型涉及一種深吃水桁架式浮式平臺，其特征在于它包括一中心具有方孔的下浮箱，所述下浮箱內(nèi)間隔設(shè)置有若干水密艙，所述水密艙內(nèi)設(shè)置有用于壓艙的重物；所述下浮箱底部設(shè)置有一與其連為一體的垂蕩板，所述垂蕩板上設(shè)置有若干通孔，所述下浮箱頂部設(shè)置有若干連接孔，通過所述連接孔固定連接有與其焊接為一體的一空間桁架，所述空間桁架頂部穿過設(shè)在一上浮箱中心設(shè)置的方孔內(nèi)，所述上浮箱內(nèi)設(shè)置有一圈水密通道；所述水密通道的兩側(cè)隔設(shè)有若干水密艙；所述上浮箱頂部設(shè)置有若干大截面立柱，每一所述立柱上設(shè)置有一組連接海底的系泊纜，各所述立柱頂部固定連接一甲板，所述甲板的底部與所述空間桁架頂部對應(yīng)設(shè)置有固定連接件，所述甲板內(nèi)部和頂部設(shè)置有油氣處理模塊和鉆井模塊。它廣泛用于海上石油開采之中。
文檔編號B63B35/44GK202847984SQ20122011158
公開日2013年4月3日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者姜哲, 謝彬, 謝文會, 時忠民 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院